Este documento resume las investigaciones de Reynolds en 1874 sobre los regímenes de flujo laminar y turbulento. Explica que a bajas velocidades el flujo es laminar y lineal, mientras que a altas velocidades es turbulento y errático. Define el número de Reynolds como la relación entre las fuerzas inerciales y viscosas, y establece rangos para determinar el régimen de flujo en función de este número.

1. Estudiante:
Alexander Valera
C.I: 19950496
Electiva III
Profesora: Blanca S.
Febrero de 2017

2. Leyes básicas para un sistema.
Reynolds (1874) estudió las características de flujo de los fluidos
inyectando un trazador dentro de un líquido que fluía por una tubería. A
velocidades bajas del líquido, el trazador se mueve linealmente en la dirección
axial. Sin embargo a mayores velocidades, las líneas del flujo del fluido se
desorganizan y el trazador se dispersa rápidamente después de su inyección
en el líquido. El flujo lineal se denomina Laminar y el flujo errático obtenido a
mayores velocidades del líquido se denomina Turbulento
Las características que condicionan el flujo laminar dependen de las
propiedades del líquido y de las dimensiones del flujo. Conforme aumenta el
flujo másico aumenta las fuerzas del momento o inercia, las cuales son
contrarrestadas por la por la fricción o fuerzas viscosas dentro del líquido que
fluye. Cuando estas fuerzas opuestas alcanzan un cierto equilibrio se
producen cambios en las características del flujo. En base a los experimentos
realizados por Reynolds en 1874 se concluyó que las fuerzas del momento son
función de la densidad, del diámetro de la tubería y de la velocidad media.
Además, la fricción o fuerza viscosa depende de la viscosidad del líquido.
Según dicho análisis, el Número de Reynolds se definió como la relación
existente entre las fuerzas inerciales y las fuerzas viscosas (o de rozamiento).
Flujo laminar: A valores bajos de flujo másico, cuando el flujo del líquido
dentro de la tubería es laminar, se utiliza la ecuación demostrada en clase para
calcular el perfil de velocidad (Ecuación de velocidad en función del radio).
Estos cálculos revelan que el perfil de velocidad es parabólico y que la
velocidad media del fluido es aproximadamente 0,5 veces la velocidad máxima
existente en el centro de la conducción.
Flujo turbulento: Cuando el flujo másico en una tubería aumenta hasta valores
del número de Reynolds superiores a 2100 el flujo dentro de la tubería se
vuelve errático y se produce la mezcla transversal del líquido. La intensidad de
dicha mezcla aumenta conforme aumenta el número de Reynolds desde 4000
hasta 10 000. A valores superiores del Número de Reynolds la turbulencia está
totalmente desarrollada, de tal manera que el perfil de velocidad es
prácticamente plano, siendo la velocidad media del flujo aproximadamente o,8

3. veces la velocidad máxima.
Números críticos de Reynolds
Para flujo en conductos, el número de Reynolds adopta la primera de las
expresiones anteriores.
Normalmente se trabaja con los siguientes rangos:
 Si Re≤2000 Flujo LAMINAR
 Si Re ≥4000 Flujo TURBULENTO
 Si 2000 < Re < 4000 Región CRÍTICA (no es posible predecir el
régimen del flujo).
En condiciones muy controladas, se han llegado a conseguir flujos
laminares para valores del número de Reynolds mayores de 40000 (Re
≥40.000), sin embargo, para valores superiores a 4000 (Re ≥4000) cualquier
pequeña perturbación provocaría un cambio de régimen laminar a turbulento,
sin que el efecto de la viscosidad pudiera amortiguar la turbulencia. Por ello,
este valor se suele considerar como en Límite superior del Número de
Reynolds
Para fluidos de pequeña viscosidad, o en genera, para valores grandes del
número de Reynolds, el movimiento del fluido suele estudiarse por separado en
dos zonas.
a) Zona de espesor pequeño (capa límite): en la que el efecto de las
fuerzas viscosas es tan importante como el de las otras fuerzas.
b) Zona de fluido libre: donde la influencia de la viscosidad es despreciable.